DE112022000728T5

DE112022000728T5 - Schuh

Info

Publication number: DE112022000728T5
Application number: DE112022000728.1T
Authority: DE
Inventors: Lenn R. Hann
Original assignee: Hann Athletic LLC
Current assignee: Hann Athletic LLC
Priority date: 2021-01-22
Filing date: 2022-01-24
Publication date: 2023-11-23
Also published as: CN116744817A; WO2022159788A1; US20220232929A1; WO2022159788A9; CA3204413A1

Abstract

Ein Schuh umfasst ein Oberteil und eine Sohle jeweils mit einem vorderen Bereich mit einem vorderen Belastungsschwerpunkt und einem hinteren Bereich mit einem hinteren Belastungsschwerpunkt. Die Sohle umfasst eine Innensohle, eine Zwischensohle und eine Laufsohle. Zwei integrierte Federungselemente umfassen einen oberen Arm der Federung und einen unteren Arm der Federung, die an jeweiligen Enden verbunden sind. Die integrierten Federungselemente sind zwischen mindestens einem Teil der Zwischensohle und der Laufsohle angeordnet. Die integrierten Federungselemente haben jeweils einen Kompressionsschwerpunkt, der im Allgemeinen auf den vorderen Belastungsschwerpunkt und den hinteren Belastungsschwerpunkt ausgerichtet ist. Die integrierten Federungselemente erstrecken sich im Wesentlichen seitlich über eine Breite der Zwischensohle und der Laufsohle.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Schuh, der ein oder mehrere Federungselemente umfasst.
Beschreibung des Stands der Technik
Schuhe bestehen herkömmlich aus einem Oberteil, das den Fuß des Trägers aufnimmt (auch als Leisten dargestellt), und einer mit dem Oberteil verbundenen Sohle. Die Sohle umfasst im Allgemeinen eine Innensohle unter dem Fuß/Leisten sowie eine Zwischensohle und/oder eine Laufsohle, die den unteren Teil des Schuhs bilden.
Wenn ein Träger in einem Schuh geht oder läuft, wird die Last des Körpers des Trägers auf einen Fersenteil des Schuhs mit einer nach unten gerichteten Kraft von der Ferse des Trägers ausgeübt. Die nach unten gerichtete Kraft wird von der Mitte der Ferse des Trägers durch die Mitte des Fersenteils des Schuhs oder einen hinteren Belastungsschwerpunkt ausgeübt. Wenn der Träger die Bewegung fortsetzt, wird die Last des Körpers des Trägers übertragen und mit einer nach unten gerichteten Kraft vom Fußballen des Trägers auf den Vorderfußbereich des Schuhs ausgeübt. Die nach unten gerichtete Kraft wird von der Mitte des Fußballens des Trägers durch die Mitte des Vorderfußbereichs des Schuhs oder einen vorderen Belastungsschwerpunkt ausgeübt.
Das Tragen von Schuhen über einen längeren Zeitraum kann zu Ermüdungserscheinungen beim Träger führen, da sich die Schuhmaterialien durch die nach unten gerichtete Kraft des Körpergewichts des Trägers und die auf die Schuhkomponenten ausgeübte Kraft abbauen. Die daraus resultierende Ermüdung kann die Ermüdung der Muskeln, Sehnen, Bänder und/oder Knorpel nicht nur der Füße und Beine des Trägers, sondern auch des Rumpfes und anderer Teile des Körpers umfassen.
Um Ermüdungserscheinungen am Körper des Trägers zu verringern oder zu beseitigen sowie die Langlebigkeit und Integrität von Schuhen zu verbessern, wurden verschiedene Verbesserungen an Schuhkomponenten vorgenommen, um die Aufprallkräfte zu verringern, die sich aus einer veränderten Belastung ergeben, wenn ein Träger einen Schuh benutzt, oder um das „Durchsacken“ herkömmlicher Schuhmaterialien zu reduzieren. Eine solche Verbesserung ist im US-Patent 7,334,351 ("das „Patent '351“) dargestellt, das hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Das „Patent 351“ sieht einen Schuh mit einem Federungselement vor, um die Effizienz des Schuhs zu verbessern und die neuromuskuläre Ermüdung zu verringern.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Schuh vorzugsweise mit zwei Federungselementen zur Verfügung, die die Leistung gegenüber bestehenden Schuhen verbessern, wie beispielsweise gegenüber den im Patent '351 beschriebenen Schuhen. Der betreffende Schuh enthält vorzugsweise ein Karbonfaser-Federungselement(e) mit einer mechanischen Zwischensohle, die effizienter im systemischen Sauerstoffverbrauch des gesamten Körpers ist als herkömmliche Schuhe mit Schaumstoffzwischensohle. Das (die) betreffende(n) Federungselement(e) komprimiert (komprimieren) effizient und verbessert (verbessern) das Timing der Energieübertragung von der Ferse zu den Zehen, wenn ein Träger einen Schuh zum Gehen oder Laufen verwendet, insbesondere in einem Sportschuh.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt einen Schuh zur Verfügung, der ein Oberteil und eine Sohle umfasst. Das Oberteil und die Sohle umfassen jeweils einen vorderen Bereich mit einem vorderen Belastungsschwerpunkt und einen hinteren Bereich mit einem hinteren Belastungsschwerpunkt.
Die Sohle umfasst im Allgemeinen eine Innensohle, eine Zwischensohle, eine Laufsohle und zwei integrierte Federungselemente. Die integrierten Federungselemente umfassen vorzugsweise jeweils einen oberen Arm der Federung und einen unteren Arm der Federung, die an den jeweiligen Enden miteinander verbunden sind. Die integrierten Federungselemente sind zwischen mindestens einem Teil der Zwischensohle und der Laufsohle angeordnet. Die integrierten Federungselemente haben jeweils einen Kompressionsschwerpunkt. Jeder Kompressionsschwerpunkt ist im Allgemeinen auf den vorderen bzw. den hinteren Belastungsschwerpunkt ausgerichtet. Die integrierten Federungselemente erstrecken sich im Wesentlichen seitlich über die Breite der Zwischensohle und der Laufsohle. Die Zwischensohle und die Laufsohle weisen eine Vielzahl von Schichten und Materialien auf, die an die integrierten Federungselemente angrenzen.
Die beiden integrierten Federungselemente umfassen vorzugsweise ein Vorderfuß-Federungselement und ein Fersen-Federungselement. Das Vorderfuß-Federungselement weist vorzugsweise eine Länge auf, die größer ist als die Länge des Fersen-Federungselements; und das Fersen-Federungselement weist vorzugsweise eine Höhe auf, die größer ist als die Höhe des Vorderfuß-Federungselements.
Das Material der Zwischensohle umgibt mindestens einen Teil des oberen Arms der Federung. Das Material der Laufsohle umgibt mindestens einen Teil des unteren Arms der Federung. Mindestens ein integriertes Federungselement umfasst zwei sich überschneidende Bögen, die durch den oberen Arm der Federung und den unteren Arm der Federung definiert sind und eine Mandorla bilden, welche einen hohlen Federungsbereich dazwischen definiert. Mindestens ein integriertes Federungselement umfasst vorzugsweise auch ein Gelenk, das den oberen Arm der Federung und den unteren Arm der Federung an den jeweiligen Enden des oberen Arms der Federung und des unteren Arms der Federung miteinander verbindet. Das Gelenk kann mindestens ein Elastomer-, Polymer- oder ein mechanisches Scharnier umfassen. Mindestens ein integriertes Federungselement kann einen Federungskern aus Karbon enthalten. Der Federungskern aus Karbon umfasst variabel angeordnete Polypropylenfasern.
Die beiden integrierten Federungselemente des Schuhs können ein vorderes integriertes Federungselement umfassen, das unter dem vorderen Bereich des Oberteils und der Sohle angeordnet ist, und ein hinteres integriertes Federungselement, das unter dem hinteren Bereich des Oberteils und der Sohle angeordnet ist. Sowohl das vordere integrierte Federungselement als auch das hintere integrierte Federungselement umfassen eine hohle Mandorla-Form, die durch den oberen Arm der Federung und den unteren Arm der Federung definiert ist, die durch mindestens ein Gelenk verbunden sind, das so konfiguriert ist, dass es den oberen Arm der Federung und den unteren Arm der Federung an den jeweiligen Enden des oberen Arms der Federung und des unteren Arms der Federung verbindet.
Das vordere integrierte Federungselement weist einen Kompressionsschwerpunkt auf, der im Allgemeinen auf den vorderen Belastungsschwerpunkt ausgerichtet ist. Die Zwischensohle des Schuhs enthält einen öffenbaren Hohlraum, der sich über eine seitliche Breite des vorderen integrierten Federungselements erstreckt, das zwischen einem Teil der Zwischensohle und einem Teil des oberen Arms der Federung des vorderen integrierten Federungselements angeordnet ist. Der öffenbare Hohlraum erstreckt sich in Längsrichtung von einem Ende des oberen Arms der Federung des vorderen integrierten Federungselementes zu einem anderen Punkt entlang einer Länge des oberen Arms der Federung. Die Zwischensohle umfasst auch eine Stoffkante, die sich entlang eines Umfangs des öffenbaren Hohlraums erstreckt. Die Stoffkante liegt an einem Teil der Zwischensohle und dem oberen Arm der Federung des vorderen integrierten Federungselements an.
Das hintere integrierte Federungselement umfasst einen Kompressionsschwerpunkt, der im Allgemeinen auf den hinteren Belastungsschwerpunkt ausgerichtet ist. Das hintere integrierte Federungselement umfasst vorzugsweise eine komprimierbare Schicht, die zwischen einem Teil der Laufsohle und dem unteren Arm der Federung des hinteren integrierten Federungselements angeordnet ist. Die komprimierbare Schicht erstreckt sich entlang einer Länge des unteren Arms der Federung.
Die Sohle des Schuhs umfasst vorzugsweise mindestens einen Hohlraum, der über einem Teil der seitlichen Breite des hinteren integrierten Federungselements angeordnet ist, das zwischen einem Teil der Sohle und einem Teil des oberen Arms der Federung des hinteren integrierten Federungselements angeordnet ist. Die Sohle kann eine Vielzahl von Hohlräumen aufweisen, die im Allgemeinen in gleichem Abstand über die seitliche Breite der Zwischensohle zwischen einem Teil der Sohle und einem Teil des oberen Arms der Federung des hinteren integrierten Federungselements angeordnet sind.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung lässt sich zumindest teilweise durch einen Schuh verwirklichen, der ein Oberteil mit einem vorderen Bereich mit einem vorderen Belastungsschwerpunkt und einem hinteren Bereich mit einem hinteren Belastungsschwerpunkt, eine Innensohle und eine Zwischensohle umfasst, die mindestens einen konvexen Arm der Federung umfasst, der in einen Teil der Zwischensohle integriert ist. Der mindestens eine konvexe Arm der Federung umfasst ein Verbundmaterial, das eine höhere Widerstandsfähigkeit aufweist als die Vielzahl von Schichten und Materialien der Zwischensohle.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schuh auch eine Laufsohle mit mindestens einem konkaven Arm der Federung, der in einen Teil der Laufsohle integriert ist. Der mindestens eine konkave Arm der Federung weist ein Verbundmaterial auf, das eine höhere Widerstandsfähigkeit aufweist als die Vielzahl von Schichten und Materialien der Laufsohle. Ein erstes Ende des mindestens einen konvexen Arms der Federung ist mit einem ersten Ende des mindestens einen konkaven Arms der Federung verbunden, und ein zweites Ende des mindestens einen konvexen Arms der Federung ist mit einem zweiten Ende des mindestens einen konkaven Arms der Federung verbunden. Der mindestens eine konvexe Arm der Federung und der mindestens eine konkave Arm der Federung sind so konfiguriert, dass sie ein mandorlaförmiges Federungselement bilden, das zwischen der Zwischensohle und der Laufsohle integriert ist. Mindestens ein Gelenkelement befestigt das erste und zweite Ende des mindestens einen konvexen Arms der Federung mit dem ersten und zweiten Ende des mindestens einen konkaven Arms der Federung.
Das mindestens eine Gelenk kann ein Elastomer aufweisen, das zwischen mindestens einem Paar der ersten Enden und der zweiten Enden angeordnet ist. Das mindestens eine Gelenk kann auch einen Wulst aus Silikon aufweisen, der neben einer Überlappung von mindestens einem Paar der ersten Enden und der zweiten Enden angeordnet ist. Das mindestens eine Gelenk kann ferner oder alternativ ein Polymerscharnier mit einem ersten Einsatz und einem zweiten Einsatz umfassen. Das erste Ende oder das zweite Ende des mindestens einen konvexen Arms der Federung steckt in dem ersten Einsatz, und das erste Ende oder das zweite Ende des mindestens einen konkaven Arms der Federung steckt in dem zweiten Einsatz. Das mindestens eine Gelenk kann auch ein Elastomerscharnier umfassen, wobei das erste Ende oder das zweite Ende des mindestens einen konvexen Arms der Federung in einem Teil des Elastomerscharniers stecken kann und wobei das erste Ende oder das zweite Ende des mindestens einen konkaven Arms der Federung in einem anderen Teil des Elastomerscharniers stecken kann.
Der mindestens eine konkave Arm der Federung kann einen Federungspuffer aufweisen, der auf den Belastungsschwerpunkt ausgerichtet ist. Der Federungspuffer ragt in einen hohlen Innenraum des mandorlaförmigen Federungselements hinein. Das mandorlaförmige Federungselement kann einen Federungsverstärker in einem hohlen Innenraum des mandorlaförmigen Federungselements aufweisen, der auf den Kompressionsschwerpunkt ausgerichtet ist. Der Federungsverstärker steht mit einem Teil des mindestens einen konvexen Arms der Federung in Wirkverbindung und erstreckt sich bis zu einem Teil des mindestens einen konkaven Arms der Federung. Das mandorlaförmige Federungselement kann ferner eine Haltestange aufweisen, die sich seitlich über mindestens einen von dem konvexen Arm der Federung und dem konkaven Arm der Federung erstreckt, und eine Vielzahl von Gliedern umfassen, die mit der Haltestange durch den Kompressionsschwerpunkt verbunden sind, und in den hohlen Innenraum des mandorlaförmigen Federungselements hineinragen.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch einen Schuh mit einem Oberteil, das einen vorderen Bereich mit einem vorderen Belastungsschwerpunkt und einen hinteren Bereich mit einem hinteren Belastungsschwerpunkt aufweist, einer Innensohle mit einer hochdichten Einlegesohle, einer Zwischensohle mit einer Vielzahl von Schichten und Materialien und einer Laufsohle mit Gummi erreicht werden.
Der Schuh enthält außerdem ein erstes mandorlaförmiges Federungselement mit einem oberen Arm der Federung und einem unteren Arm der Federung. Der Schuh enthält außerdem ein zweites mandorlaförmiges Federungselement mit einem oberen Arm der Federung und einem unteren Arm der Federung. Die Laufsohle des Schuhs kann eine zweiteilige Laufsohle umfassen, wobei ein Teil der zweiteiligen Laufsohle abnehmbar ist und wobei das zweite mandorlaförmige Federungselement durch ein anderes mandorlaförmiges Federungselement ersetzt werden kann.
Weitere Aufgaben und Vorteile werden für den Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen und Zeichnungen ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt eine Seitenansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schuhs von unten gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform;
3 zeigt eine Ansicht eines Schuhs von unten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4A zeigt eine seitliche Teilansicht des Schuhs gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform;
4B zeigt eine mediale Teilansicht des Schuhs von der Seite gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform;
5A zeit eine seitliche Teilansicht des Schuhs gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform;
5B zeigt eine weitere seitliche Teilansicht des Schuhs gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform;
6 zeigt eine Querschnittsansicht des Schuhs von oben gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform;
7 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des Schuhs gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform;
8 zeigt eine Teilansicht des Schuhs von vorne gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform;
9 zeigt eine partielle Querschnittsansicht des Schuhs gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform;
10 zeigt eine Teilansicht des Schuhs von hinten gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform;
11 zeigt eine partielle Querschnittsansicht des Schuhs gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform;
12 zeigt eine partielle Querschnittsansicht des Schuhs gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsform;
13A zeigt eine partielle Draufsicht auf einen Schuh gemäß dem Stand der Technik;
13B zeigt eine partielle Draufsicht auf einen Schuh gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
14A zeigt eine partielle Draufsicht auf einen Schuh gemäß dem Stand der Technik;
14B zeigt eine partielle Draufsicht auf einen Schuh gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
15A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Schuhs gemäß dem Stand der Technik;
15B zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils des Schuhs gemäß der in 15A gezeigten Ausführungsform;
16A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
16B zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Schuhs gemäß der in 16A gezeigten Ausführungsform;
17A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
17B zeigt eine Seitenansicht eines Teils eines Schuhs gemäß der in 17A gezeigten Ausführungsform;
17C zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Schuhs gemäß der in 17A gezeigten Ausführungsform;
18A zeigt eine partielle Querschnittsansicht eines Teils eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
18B zeigt eine partielle Querschnittsansicht eines Teils eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
18C zeigt eine partielle Querschnittsansicht eines Teils eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
18D zeigt eine partielle Querschnittsansicht eines Teils eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
19 zeigt eine partielle Seitenansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
20A zeigt eine Seitenansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
20B zeigt eine Seitenansicht des Schuhs gemäß der in 20A gezeigten Ausführungsform;
21 zeigt eine partielle Seitenansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
22 zeigt eine partielle Seitenansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
23 zeigt eine Einlegesohle für einen Schuh gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
24 zeigt eine Teilansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
25 zeigt eine Teilansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
26A zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
26B zeigt eine partielle Seitenansicht eines Schuhs gemäß der in 26A gezeigten Ausführungsform;
27 zeigt eine Teilansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
28A zeigt eine Seitenansicht eines Schuhs gemäß dem Stand der Technik;
28B zeigt eine Seitenansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
29 zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt einen Schuh mit einem Paar verbesserter integrierter Federungselemente bereit. Der Schuh der vorliegenden Erfindung verbessert die seitliche (Torsions-) Stabilität in den elliptischen Federungselementen aus Karbonfaserverbundmaterial. Mindestens ein früheres Schuhdesign verwendet im Allgemeinen Längsfasern, um einen Federungseffekt zu erzeugen, aber dieser Federungseffekt bewirkt, dass sich die Schuhe in unterschiedlichem Maße übermäßig abrollen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schuh mit einem wesentlich höheren Grad an seitlicher Stabilität.
1 zeigt einen Schuh 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung Der abgebildete Schuh umfasst einen Sportschuh, obwohl die vorliegende Erfindung auf eine beliebige Anzahl oder Vielfalt von Schuhtypen angewendet werden kann. Der Schuh 100 umfasst im Allgemeinen ein Oberteil 102 und eine Sohle 104. Das Oberteil 102 kann einen nicht gezeigten Leisten aufnehmen, der im Allgemeinen den Fuß des Trägers darstellt, welcher in den Schuh 100 passt. Der Schuh 100 umfasst einen vorderen Bereich 106, der im Allgemeinen durch einen vorderen Teil des Schuhs 100 dargestellt ist, in dem sich der Fußballen und die Zehen des Trägers befinden. Der Schuh 100 umfasst auch einen hinteren Bereich 110, der im Allgemeinen durch einen hinteren Teil des Schuhs 100 dargestellt ist, in dem sich die Ferse des Trägers befindet. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Schuh 100 einem anatomischen Leisten nachempfunden.
Die Sohle 104 des Schuhs 100 umfasst eine Innensohle 104a, eine Zwischensohle 104b und eine Laufsohle 104c, wie in 2 dargestellt. Die Innensohle 104a umfasst einen Teil des Schuhs, der dem Leisten (oder dem Fuß des Trägers) am nächsten liegt. Die Laufsohle 104c umfasst einen Teil des Schuhs, der dem Boden am nächsten ist. Die Zwischensohle 104b ist zwischen der Innensohle und der Laufsohle angeordnet. Die Sohle umfasst außerdem ein oder mehrere integrierte Federungselemente 114, 116. In der in 2 gezeigten Ausführungsform umfasst die Sohle ein Vorderfuß-Federungselement 114 und ein Fersen-Federungselement 116. Das Vorderfuß-Federungselement 114 befindet sich im vorderen Bereich 106 des Schuhs und ist auf einen vorderen Belastungsschwerpunkt 108 ausgerichtet. Der vordere Belastungsschwerpunkt 108 ist durch einen Druck- und Kraftbereich definiert, wenn sich der Träger in einem Teil eines Schritts befindet, in dem das Gewicht des Trägers im vorderen Bereich des Schuhs auftritt.
Das Fersen-Federungselement 116 befindet sich im hinteren Bereich 110 des Schuhs und ist auf einen hinteren Belastungsschwerpunkt 112 ausgerichtet. Der hintere Belastungsschwerpunkt 112 ist durch einen Druck- und Kraftbereich definiert, wenn sich der Träger in einem Teil eines Schritts befindet, in dem das Gewicht des Trägers im hinteren Bereich des Schuhs auftritt.
Im Vergleich zum Stand der Technik ist das Vorderfuß-Federungselement 114 gemäß 2 vorzugsweise deutlich größer im der Stand der Technik, oder überdimensioniert, und es ist so konstruiert, dass es eine viel größere seitliche Torsionsstabilität aufweist als ältere, kleinere Federungselemente. Mit einem überdimensionierten Vorderfuß-Federungselement liefert der Schuh eine größere Linearität der Federungsbelastung und eine höhere Energieübertragung von der Ferse auf den Vorderfuß. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können außerdem die Größe und/oder die Anzahl der Federungselemente verändert werden.
3 zeigt eine Unteransicht der Laufsohle 104c. Sowohl der vordere Belastungsschwerpunkt 108 als auch der hintere Belastungsschwerpunkt 112 sind über dem Schnittpunkt einer Mittellinie der Laufsohle 105 mit den Querschnittslinien B bzw. D dargestellt.
4A zeigt eine Seitenansicht der Sohle 104 des Schuhs. Hier sind zusätzliche Details der integrierten Federungselemente 114, 116 zu sehen. Jedes der Federungselemente 114, 116 umfasst einen oberen oder konvexen Arm der Federung 118 und einen unteren oder konkaven Arm der Federung 120. Der obere Arm der Federung 118 grenzt an die Schichten 126 der Zwischensohle 104b an und ist von ihnen umgeben. Der untere Arm der Federung 120 grenzt an die Schichten 128 der Laufsohle 104c an und ist von ihnen umgeben. Der obere Arm der Federung 118 und der untere Arm der Federung 120 sind miteinander verbunden und bilden ein Federungselement 114, 116 zu bilden, das mandorlaförmig ist. Die Begriffe „konvex“ und „konkav“ sind in Bezug auf eine allgemein ebene Geh- oder Lauffläche zu definieren.
Die Mandorla-Form, die ein Federungselement gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, kann die Form einer Mandel, Markise, Vesica Piscis oder eine andere ähnliche Form umfassen, die im Allgemeinen durch zwei Bögen (in diesem Fall einen konvexen Arm und einen konkaven Arm) gebildet ist, die sich an den jeweiligen spitzen Enden verbinden, um dazwischen die Mandorla-Form zu bilden.
Die Mandorla-Form umfasst einen hohlen Federungsbereich 138 zwischen den Armen der Federung 118, 120. Der hohle Bereich 138 erstreckt sich durch eine seitliche Breite W der Laufsohle und der Zwischensohle (dargestellt in 6) bis zur medialen Seite der Sohle 104, wie in 4B dargestellt. Jedes Federungselement 114, 116 umfasst vorzugsweise einen Kompressionsschwerpunkt 124. Der Kompressionsschwerpunkt 124 ist auf einen entsprechenden Belastungsschwerpunkt 108, 112 ausgerichtet.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Vorderfuß-Federungselement von vorne nach hinten vorzugsweise mehr als 65 mm lang, und zwar zwischen den Enden, die den oberen Arm der Federung und den unteren Arm der Federung verbinden. Das Vorderfuß-Federungselement ist durch eine Mitte des hohlen Federungsbereichs zwischen dem unteren Arm der Federung und dem oberen Arm der Federung auch vorzugsweise mehr als 9 mm hoch. In einer Ausführungsform hat ein vorderes Federungselement eine Länge von mindestens 60 - 100 mm und eine Höhe von mindestens 7 - 20 mm.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das hintere Federungselement von vorne nach hinten zwischen den Enden, die den oberen und den unteren Arm der Federung verbinden, vorzugsweise mindestens 65 mm lang. Das hintere Federungselement ist durch die Mitte des hohlen Federungsbereichs zwischen dem unteren Arm der Federung und dem oberen Arm der Federung ebenfalls vorzugsweise mindestens 14 mm hoch. In einer Ausführungsform weist ein hinteres Federungselement eine Länge von mindestens 60 - 95 mm und eine Höhe von mindestens 12 - 30 mm auf. Als solches weist das Vorderfuß-Federungselement 114 vorzugsweise eine Länge 130 auf, die größer ist als eine Länge 132 des Fersen-Federungselementes 116. Das Fersen-Federungselement 116 weist vorzugsweise eine Höhe 136 auf, die größer ist als die Höhe 134 des Vorderfuß-Federungselementes 114.
5A und 5B zeigen seitliche Detailaufnahmen des Vorderfuß-Federungselementes oder vorderen Federungselementes 114 im Querschnitt. Wie dargestellt, umfasst die Zwischensohle 104b einen öffenbaren Hohlraum 144 zwischen einem Teil der Zwischensohle 104b und einem Teil des oberen/konvexen Arms der Federung 118 des Vorderfuß-Federungselementes 114. Der öffenbare Hohlraum 144 erstreckt sich seitlich über eine Breite 146 (siehe 6) des Federungselementes 114 und erstreckt sich in Längsrichtung von einem Ende 122a des oberen Arms der Federung 118 zu einem weiteren Punkt 148 entlang einer Länge 158 des oberen Arms der Federung 118. Wenn ein Träger den vorderen Belastungsschwerpunkt 108 aktiviert, indem er sein Gewicht auf den Fußballen legt, wird das vordere Federungselement 114 aktiviert, und der öffenbare Hohlraum 144 kann sich öffnen (wie in 1 dargestellt).
Um die Integrität des öffenbaren Hohlraums 144 aufrechtzuerhalten, umfasst die Zwischensohle 104b auch eine Stoffkante 150, die sich entlang eines Umfangs 152 des öffenbaren Hohlraums 144 erstreckt. Die Stoffkante 150 liegt an einem Teil der Zwischensohle 104b und einem Teil des oberen Arms der Federung 118 des vorderen integrierten Federungselementes 114 an. Die Stoffkante 150 umfasst vorzugsweise eine dicht gewebte Stoff- oder Polymerschicht mit einer Stärke von etwa 0,25 mm, obwohl auch andere Stärken verwendet werden können. Durch die Umrandung des Umfangs 152 des öffenbaren Hohlraums bildet die Stoffkante 150 in einer Querschnitts- oder Seitenansicht der Sohle 104 eine V-Form (wie in der Detailansicht von 5A gezeigt).
6 zeigt eine teilweise transparente Draufsicht auf den Schuh 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Hier umfasst ein Teil der Sohle 104 mindestens einen Hohlraum 160, der über eine seitliche Breite des hinteren integrierten Federungselements 116 im hinteren Bereich 110 des Schuhs 100 angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Schuh 100 eine Vielzahl von Hohlräumen 160 aufweisen, die im Allgemeinen in gleichem Abstand über der seitlichen Breite eines Teils der Zwischensohle angeordnet sind. Die Vielzahl von Hohlräumen 160 ist vorzugsweise zwischen einem Teil der Sohle 104 und einem Teil des oberen Arms der Federung 118 des hinteren integrierten Federungselements 116 angeordnet.
Die Vielzahl von Hohlräumen 160 ist vorzugsweise an einer Vorderkante des hinteren Bereichs 110 des Schuhs angeordnet. Wie in 6 dargestellt, kann die Vielzahl von Hohlräumen 160 vier gleichmäßig beabstandete Federungs-Flex-Pockets an der Vorderkante eines Fersenbereichs der Zwischensohle 104b umfassen. Diese Pockets oder Hohlräume sind vorzugsweise etwa 12 mm breit, 13 - 15 mm tief und an einem Ende 6 mm hoch. Die drei Dimensionen können in jedem einzelnen Hohlraum variieren. Die Hohlräume können, wie dargestellt, im Allgemeinen rechteckig sein, obwohl auch andere Formen verwendet werden können. Die Hohlräume ermöglichen es dem oberen Arm der Federung des hinteren Federungselementes, sich gleichmäßiger und symmetrischer zusammen mit dem unteren Arm der Federung dieses Federungselementes zu biegen.
Sowohl der mindestens eine Hohlraum 160 des hinteren Bereichs 110 des Schuhs als auch der öffenbare Hohlraum 144 des vorderen Bereichs 106 des Schuhs sind in der Querschnittsansicht der Sohle 104 von 7 dargestellt. Die Zwischensohle 104b und die Laufsohle 104c umfassen jeweils eine Vielzahl von Schichten 126, 128 innerhalb des Schuhs 100. Ein Teil dieser Schichten ist in ähnlicher Weise in der Zehen- oder Vorderansicht der Sohle 104 von 8 oder in der Fersen- oder Rückansicht der Sohle 104 von 10 dargestellt.
Zusätzlich zeigt 9 eine Querschnittsansicht der Sohle 104 von der in 3 - 7 dargestellten Querschnittslinie D. 11 zeigt eine Querschnittsansicht der Sohle 104 von der in den 3 - 7 dargestellten Querschnittslinie B. 12 zeigt eine Querschnittsansicht der Sohle 104 von der in den 3 - 7 dargestellten Querschnittslinie C. Diese Ansichten umfassen Darstellungen der mehreren Schichten 126, 128 und Materialien von Teilen der Sohle 104 gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen federungspezifischen anatomischen Leisten. Dieser Leisten platziert den großen Zeh eines Trägers in einer Position, in der der Zeh im Wesentlichen von einem Vorderfuß-Federungselement „abrollen“ kann, so dass der große Zeh (und der Rest des Fußes), verglichen mit dem Stand der Technik, in einer kraftvolleren, anatomisch ausgerichteten Position landen kann. Dies führt zu einem kraftvolleren Zehenabstoß bei einem Schritt beim Gehen oder Laufen des Trägers.
13A zeigt eine Draufsicht im Querschnitt auf einen herkömmlichen Leisten (eine Fußdarstellung) nach dem Stand der Technik. Ein solcher herkömmlicher Leisten richtet die Anatomie des Vorderfußes falsch aus, indem er seitlichen Druck auf eine Seite des großen Zehs und der kleinen Zehen ausübt, was zu einer falschen Abrollbewegung der Zehen führt. Ein herkömmlicher Leisten drückt den großen Zeh in Richtung der Mittellinie des Fußes, wodurch sowohl die Energieübertragung als auch die Stabilität bei der Vollendung eines Schritts verlorengehen. Wenn der große Zeh in Richtung Mittellinie geschoben wird, fördert dies die Pronation des Knöchels und kann diese verursachen. Dies kann Schmerzen an der Fußsohle, am Knöchel, am Knie, an der Hüfte oder Iliotibialschmerzen verursachen. Dies bewirkt auch eine weniger effiziente Energieübertragung während des kritischen Zehenabstoßes bei einem Schritt und kann beim anschließenden Fersenauftritt zu Instabilität führen. Infolgedessen kommt es bei Läufern häufig zu großen Schwielen an der medialen Seite der großen Zehen.
13B zeigt einen anatomischen Leisten mit einer Vorderfuß-Federung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Hier gibt eine Fläche A des Leistens Raum für die Spreizung der Zehen und korrigiert so die Abrollbewegung der Zehen im Stand der Technik. Ein vorderes Federungselement gemäß einer Ausführungsform ist vorzugsweise auf einen Knöchel des großen Zehs des Trägers ausgerichtet. Die Vorwärtsausrichtung des großen Zehs wird durch den größeren Zehenraum des anatomischen Leistens ermöglicht. Es gibt reichlich Platz für den großen Zeh, um sich während des Zehenabstoßes bei einem Schritt natürlich und fest aufzusetzen.
Der Leisten gemäß der in 13B gezeigten Ausführungsform funktioniert in einem Stück mit einem Scharnier und der Vorderfuß-Federung, um eine Kraft für die Energiefreisetzung der Federung effizient durch den großen Zeh und in den Boden zu leiten. Dies führt zu der Erhaltung der Energie im Schritt eines Trägers, und zwar vom Ferseneinsatz bis zum Zehenabstoß bei einem Schritt.
Der anatomische Leisten gemäß der vorliegenden Erfindung trägt auch zu einem Gleichgewicht zwischen medialer und lateraler Federungsfläche bei. Indem die „Flugdynamik“ des Schuhs eher wie bei einem Boot oder Flugzeug behandelt wird, kann der erfindungsgemäße Schuh die seitliche Druckverteilung auf die Federungselemente entlang der Mittellinie des Fußes verbessern, die vom zweiten Mittelfußknochen zum Fersenbein verläuft. Diese Verteilung misst und gleicht einen Bereich der Federung auf beiden Seiten der Linie vom zweiten Mittelfußknochen zum Fersenbein aus.
Dies steht im Gegensatz zu Leisten nach dem Stand der Technik, die dazu verleiten, die Federungselemente in einer Position anzubringen, die eine dynamisch unausgewogene mediale/laterale Druckbelastung erzeugt. Solche Leisten, wie die im Patent '351 beschriebenen, sind auf der medialen Seite des Schuhs unzureichend. Das Ergebnis ist eine übermäßige Pronation des Knöchels und des Knies mit Schmerzen an der Kniescheibe und an dem iliotibialen Band.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik darstellt, umfasst mediale seitliche Federungselemente 107, die vorzugsweise von einer Außenseite einer Aufstandsfläche der Sohle vorstehen, um eine Zentrierwirkung zu erzeugen, wie in 14B gezeigt. Im Stand der Technik, wie er in 14A gezeigt ist, ist die Fläche einer Aufstandsfläche der Sohle auf der medialen Seite anders als auf der lateralen Seite des Fußes. Bei der vorliegenden Erfindung, wie in 14B gezeigt, ist die Fläche A der Aufstandsfläche auf beiden Seiten gleich. Dies ist besonders vorteilhaft in einem Frauenschuh, und ein solcher Schuh kann eine größere Fläche auf einer medialen Seite des Schuhs haben, um den Hüft-Q-Winkel einer Frau aufzunehmen.
Frauenschuhe gemäß der vorliegenden Erfindung weisen vorzugsweise ein erhöhtes mediales/laterales Belastungsgleichgewicht auf der medialen Seite eines Schuhs auf, um eine bessere Schrittstabilität für einen spitzeren „Q-Winkel“ zwischen Oberschenkel und Patella zu gewährleisten. Dies bietet einen zusätzlichen Nutzen bei der Verringerung der Torsionsbelastung in den Gelenken während des Laufens. Das mediale/laterale Belastungsgleichgewicht kann weiter modifiziert werden, um eine bessere Schrittstabilität für eine Vielzahl von Schuhtypen zu gewährleisten, ob speziell für Männer, Frauen, Kinder, eine bestimmte Fußform oder Fußgröße, eine individuelle Situation oder eine beliebige Kombination davon entworfen. Das Belastungsgleichgewicht kann an die Bedürfnisse einer Person angepasst werden, um eine bessere Schrittstabilität für jede Art von Träger zu gewährleisten.
15A und B zeigen Ausführungen von isolierten Federungselementen nach dem Stand der Technik. Diese Ausführungen sind in den 22 und 25 des Patents '351 näher dargestellt und erläutert. 15A zeigt ein Federungselement hauptsächlich mit Längsfasern, die mit einer kleinen Menge an seitlichen Fasern 142a gekoppelt sind. Dieses Federungselement nach dem Stand der Technik enthält weniger als 5 % seitliche Fasern, während die Federungselemente der beanspruchten Erfindung vorzugsweise 20 % oder mehr seitliche Fasern enthalten.
15B zeigt ein Federungselement mit allen Längsfasern 142b. Dieses Federungselement nach dem Stand der Technik enthält mindestens 95 % Längsfasern, während Federungselemente der beanspruchten Erfindung vorzugsweise weniger als 80 % Längsfasern enthalten.
Federungselemente nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine Gesamtheit von Fasern enthalten, die in Winkeln und Mengen so vorgespannt sind, dass sie einen Widerstand gegen seitliches Einknicken oder eine erhöhte seitliche Torsionsstabilität erzeugen.
16A und B zeigen Versionen von isolierten Federungselementen 114, 116 gemäß der vorliegenden Erfindung. Jedes der dargestellten Federungselemente 114, 116 umfasst eine seitliche Breite 146, die sich durch einen Teil der Sohle erstreckt, wenn es in einen Schuh eingesetzt wird. 16A zeigt Polypropylenfasern 142 (oder ähnliches), die in Längsrichtung um Scheitelgelenke 140 des Federungselementes 114, 116 gewickelt sind. Dadurch werden Epoxid-Mikrorisse aus Spannungskonzentrationen in diesen Gelenkbereichen der Federungselemente reduziert oder beseitigt. Ein zweiteiliges Federungselement (einschließlich oberer und unterer Arme der Federung) trägt ebenfalls zur Verringerung oder Beseitigung von Epoxid-Mikrorissen in den Fasern des Federungselementes bei.
Als solches (solche) ahmt (ahmen) das (die) Material(ein) der erfindungsgemäßen Federungselemente vorzugsweise die Eigenschaften von gehärteten Epoxidmatrixharzen genau nach. Ein solches Beispiel umfasst Polypropylenfasern mit hohem Elastizitätsmodul, die in Längsrichtung um die Innenseite und Außenseite eines Federungskern aus Karbon gewickelt sind. Die Polypropylenfasern verstärken das gehärtete Epoxidharz und widerstehen dem Auftreten von Mikrorissen im Epoxidharz, was auch das Versagen von Zipper-Fasern im gesamten Federungselement verhindert. Wie in 16B gezeigt, können die Polypropylenfasern 142 für das Federungselement als unidirektionale Fasern, Stoff, auf einen Dorn gewickelte Fäden oder auch andere Konstruktionen ausgelegt werden.
17A - C zeigen zusätzliche Details eines Federungselementes 114, 116 gemäß der vorliegenden Erfindung. 17A zeigt ein Federungselement 114, 116 mit einem oberen Arm der Federung 118 und einem unteren Arm der Federung 120. Die Enden 122a, 122b des oberen Arms der Federung 118 sind mit den Enden 122c, 122d des unteren Arms der Federung 120 verbunden, wie in 17B gezeigt. Die jeweiligen Enden der Arme der Federung sind an den Gelenken 140 mit einem Elastomer 162 verbunden (besprochen weiter unten in 18A). Die Elastomere 162 sind vorzugsweise aus Naturkautschuk mit einer Stärke von etwa 1,5 mm hergestellt, obwohl auch andere Materialien und Stärken verwendet werden können. Der obere Arm der Federung 118 ist vorzugsweise aus 10 Lagen abwechselnd vorgespannter unidirektionaler Karbonfasern herstellt.
17A zeigt auch das Federungselement mit vorgespannten Fasern 142c. Federungselemente nach dem Stand der Technik enthielten weniger als 5 % vorgespannte Fasern, während Federungselemente nach der beanspruchten Erfindung vorzugsweise bis zu 100 % vorgespannte Fasern enthalten. Die vorgespannten Fasern der beanspruchten Erfindung sind vorzugsweise in unterschiedlichen Winkeln von 10° - 40°, weiter bevorzugt 20°- 30°, gegeneinander vorgespannt, um die seitliche Torsionsstabilität zu maximieren. Die Winkel der Fasern werden relativ zu einer Längsrichtung von der Ferse bis zu den Zehen bestimmt, die einem Winkel von 0° entspricht. Die vorgespannten Fasern können in gleichbleibenden Winkeln vorgespannt sein, sie können aber auch in den Bereichen des (der) Federungselement(e) in variierenden, unterschiedlichen Winkeln vorgespannt sein.
Eine Draufsicht auf das obere Federungselement 118 ist weiterhin in 17C zu sehen. Hier ist die seitliche Breite 146 des Federungselementes zu sehen. Ebenfalls dargestellt sind zusätzliche Faserverstärkungen 141, die an gewünschten Bereichen des Federungselementes angebracht werden können. Wie gezeigt, können diese Verstärkungen 141 idealerweise an den Bereichen des Federungselementes angebracht werden, die am stärksten anfällig sind für Belastung und Abnutzung, wie z. B. in der Mitte 109 eines Arms der Federung und/oder an den jeweiligen Enden 122a-d eines Arms der Federung, wie gezeigt. Darüber hinaus können die oberen und/oder unteren Arme der Federung eines Federungselementes nahezu flache Mittelpunkte 109 mit einem kleinen Radius aufweisen. Diese nahezu flachen Mittelpunkte reduzieren oder beseitigen die Sensibilität der Federungsposition (oder „Hot Spots“) für den Träger. Diese Mittelpunkte ermöglichen es dem Schuh außerdem, sich aufgrund einer weniger kritischen Fußpositionierung an einen größeren Bereich der Fußanatomie anzupassen.
Um die Integrität der erfindungsgemäßen Federungselemente weiter zu verbessern, kann die zweiteilige Konstruktion (einschließlich des oberen/konvexen Arms der Federung, der mit dem unteren/konkaven Arm der Federung verbunden ist) auf verschiedene Weise verbunden werden. Ein solches Beispiel für eine zweiteilige Scharnierkonstruktion 140 mit Scheitelgelenk umfasst ein Elastomer 162, wie in 18A gezeigt (wie auch in 17A-B oben gezeigt). Das Elastomer 162 besteht vorzugsweise aus Latexgummi und kann auch eine Art Klebstoff zur Befestigung der jeweiligen Enden der Arme der Federung enthalten. 18B zeigt eine weitere Gelenkscharnierkonstruktion 140, die einen Wulst aus Silikon 164 aufweist. In diesem Beispiel werden die Fasern, aus denen die oberen und unteren Arme der Federung gebildet werden, so geschnitten, dass überlappende Laschen übrig bleiben, die einen entgegengesetzten Kohlenstoff aufweisen. Diese überlappenden Laschen können so konfiguriert sein, dass sie aneinander befestigt sind und den Wulst aus Silikon 164 aufweisen, um diese Befestigung aufrechtzuerhalten.
18C zeigt eine weitere Gelenkscharnierkonstruktion 140, die ein Polymerscharnier 166 enthält. Das Polymerscharnier 166 ist vorzugsweise ein lebendes Scharnier, das aus Nylon, Polypropylen oder einem ähnlichen Material hergestellt ist. Das Scharnier 166 umfasst einen ersten Einsatz 168 und einen zweiten Einsatz 170. Die Einsätze 168, 170 sind so angeordnet, dass ein Ende 122b eines Arms der Federung 118 in dem ersten Einsatz 168 und ein Ende 122d eines anderen Arms der Federung 120 in dem zweiten Einsatz 170 steckt.
18D zeigt eine weitere Gelenkscharnierkonstruktion 140, die ein Elastomerscharnier 172 aufweist. Das Elastomerscharnier 172 ist vorzugsweise ein lebendes Scharnier, das aus einem Gummimaterial oder einem anderen Material mit ähnlichen Eigenschaften hergestellt ist. Das Elastomerscharnier 172 umfasst einen ersten Abschnitt 174, der ein Ende eines Arms der Federung aufnimmt, und einen zweiten Abschnitt 176, der ein anderes Ende eines Arms der Federung aufnimmt.
Durch die Aufteilung der erfindungsgemäßen Federungselemente in eine obere und eine untere Hälfte mit Scheitelgelenk-Elastomeren, -Polymeren oder mechanischen Scharnieren können die Biegemuster und -verhältnisse zwischen den oberen und unteren Hälften (Armen) der Federungselemente verändert werden, und der Scharnierbereich kann sich auf natürliche Weise mit geringem Energieverlust biegen. Die Gelenke, die die Arme der Federung miteinander verbinden, können mechanische, elastomere, polymere lebende Scharniere oder eine andere geeignete Scharnierkonstruktion sein.
Ein solches Biegemuster/geändertes Verhältnis gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das in 19 dargestellte Federungselement 116. Das Fersen-Federungselement 116 umfasst einen oberen Arm der Federung 118, der eine Verbundsteifigkeit aufweist, die sich von einem unteren Arm der Federung 120 unterscheidet. Die Arme der Federung 118, 120 haben eine asymmetrische Verbundsteifigkeit, um die Gesamtsteifigkeit der Sohle 104 des Schuhs auszugleichen. Dieser Ausgleich wird dadurch erreicht, dass der obere Arm der Federung 118 im Vergleich zu dem unteren Arm der Federung 120 weniger steif und/oder flexibler ist, weil die Schichten 126 der Zwischensohle 104b vorzugsweise EVA aufweisen, das die Gesamtsteifigkeit erhöht.
Der obere Arm der Federung 118 des Federungselements 116 ist in die Zwischensohle 104b eingebettet und ist damit insgesamt entsprechend steifer als der untere Arm der Federung 120. Die Steifigkeit des oberen Arms der Federung 118 ist daher im Vergleich zum unteren Arm der Federung 120 reduziert, um eine gleiche Federkonstante beider Arme in Verbindung mit der Sohle 104 zu erreichen. Dadurch werden unausgeglichene Bruchspannungen zwischen dem oberen und dem unteren Arm der Federungselemente im gesamten Schuh reduziert oder beseitigt.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Schuhs gegenüber dem Stand der Technik ist ein verbesserter variabler Fall im Hinblick auf die Einbeziehung überdimensionierter Federungselemente. Ein herkömmlicher Schaumstoffschuh hat eine höhere Fersenhöhe als Zehenhöhe. Dies wird als „Fall“ bezeichnet. Ein variabler Fall ist in den 20A und 20B dargestellt. 20A zeigt den Schuh 100 mit einem Vorderfuß- und einem Fersen-Federungselement 114, 116, wobei das Vorderfuß-Federungselement 114 teilweise zusammengedrückt ist (wobei das Gewicht auf den vorderen Bereich 106 des Schuhs 100 gedrückt wird). 20B zeigt den Schuh 100, bei dem das Fersen-Federungselement 116 teilweise zusammengedrückt ist (wobei das Gewicht auf den hinteren Bereich 110 des Schuhs 100 gedrückt wird).
Durch das Zusammendrücken des hinteren Bereichs 110 oder des Fersenteils des Schuhs während des Schrittbeginnes (oder der Landung) kann der Absatz des Schuhs um etwa 3 - 15 mm abfallen. Das tatsächliche Abfallen der Ferse variiert je nach individuellem Träger des Schuhs. Dieser „variable Fall“ wird durch einen komprimierbaren Federweg eines oder mehrerer der übergroßen Federungselemente 114, 116 erreicht. Durch den komprimierbaren Federweg kann die Höhe eines Federungselements verringert werden, wodurch sich die Fläche des hohlen Federungsbereichs 138 verkleinert. Vorzugsweise variiert der variable Fall zwischen den Vorderfuß-Federungselementen und den Fersen-Federungselementen in Verbindung mit den unterschiedlichen Größen (in Länge und Höhe) zwischen den Vorderfuß-Federungselementen und Fersen-Federungselementen. Ein Beispiel wird unten in 28B erörtert.
Die Geometrie des „variablen Falls“ eines oder mehrerer Federungselemente unterstützt die Bewegung des Fußes während eines Schritts, was zu einem sanfteren und effizienteren Schritt beim Laufen oder Gehen führt. Durch die Minimierung von abrupten dynamischen „Starts und Stopps“ im Schritt wird der Unterschenkel/Fuß mit weniger Energieverlust und größerer Stabilität besser durch einen Schritt geführt.
Um die Energieübertragung und die seitliche Stabilität weiter zu verbessern, können Ausführungsformen der Erfindung eine reduzierte Schaumstoff-/Stoffstärke in Teilen der Sohle aufweisen, wie in 21 gezeigt. Örtliche Bereiche X, Y der Sohle 104 um die Federungselemente 114, 116 herum können mit einer niedrigeren Laufhöhe modifiziert werden. Eine geringere Laufhöhe sorgt für eine höhere Effizienz durch eine direktere Energieübertragung von dem Mittelfuß- und Fersenbein des Trägers auf die Federungselemente im Vorderfuß 114 und in der Ferse 116. Schuhe nach dem Stand der Technik umfassen 10 - 12 mm Schaumstoff zwischen dem Fuß des Trägers und den Federungselementen. In 21 ist diese Materialstärke auf vorzugsweise 5 - 8 mm reduziert, um die seitliche Stabilität zu erhöhen und die Energieübertragung auf die Federungselemente zu verbessern.
22 zeigt eine isolierte Ansicht des Fersen-Federungselements 116. Das Fersen-Federungselement 116 umfasst eine Laufsohle 104c aus Gummischicht(en) 128 und eine zusätzliche komprimierbare Scherschicht 154. Die komprimierbare Schicht 154 befindet sich zwischen der Laufsohle 104c und dem unteren Arm der Federung 120 des Fersen-Federungselement 116. Die komprimierbare Schicht 154 erstreckt sich entlang einer Länge 156 des unteren Arms der Federung 120. Bei der Schicht 154 handelt es sich vorzugsweise um eine weiche, komprimierbare Schicht, die sich seitlich schert oder verschiebt, um die Kontaktabriebbelastungen auf der Gummilaufsohle 104c zu verringern und zu verteilen. Das Material der Schicht 154 hat vorzugsweise eine sehr niedrige Härte und ist seitlich dehnbar und ist im Allgemeinen aus EPDM oder einem Neoprenelastomer hergestellt, obwohl auch andere Materialien verwendet werden können. Die Funktion dieser Schicht besteht darin, die Ferse bei Bodenkontakt abzubremsen und den Eintritt der Ferse in einen Geh-/Laufschritt zu ebnen.
Die komprimierbare Schicht 154 kann in einer hellen Farbe oder Kontrastfarbe im Vergleich zu den anderen angrenzenden Schuhkomponenten ausgeführt werden. So kann diese farbige Schicht als Indikator für die Abnutzung der Laufsohle dienen. Das Aussehen der Schicht kann dem Träger anzeigen, dass eine Reparatur oder ein Austausch der Laufsohle des Schuhs erforderlich ist.
Die Energieübertragung auf die Federungselemente des Schuhs wird durch eine hochdichte Einlegesohle 186 weiter verbessert, wie in 23 dargestellt. Die Innensohle 104a umfasst die Einlegesohle 186, die sich unter einem Leisten/Fuß im Oberteil des Schuhs befindet. Die Einlegesohle besteht vorzugsweise aus einem hochdichten Schaumstoff mit geringer Komprimierbarkeit, um die Energie effizienter von einem Fuß auf mindestens ein Federungselement zu übertragen.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wie in 24 gezeigt, umfasst ein Federungselement 114, 116 einen Federungspuffer 178. Der Federungspuffer 178 steht von mindestens einem Teil des unteren Arms der Federung 120 ab und ist vorzugsweise aus EVA-Schaum hergestellt. Der Puffer 178 begrenzt die Kompression der Federung und mögliche Schäden durch schwerere Träger, wenn sie an Bordsteinen und anderen hartkantigen Oberflächen landen. Der Federungspuffer 178 kann einen einzelnen Vorsprung aufweisen, der sich durch einen Teil oder das gesamte Federungselement erstreckt. Der Federungspuffer 178 kann auch ein kleiner, isolierter Vorsprung in der Mitte des Federungselementes sein, oder das Federungselement kann mehrere Federungspuffer aufweisen, die über verschiedene Teile des hohlen Innenraums des Federungselementes verteilt sind. Auf jedem Fall ist der Federungpuffer vorzugsweise rund, wie in 24 dargestellt, obwohl auch andere wünschenswerte Formen und/oder Größen verwendet werden können.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wie in 25 gezeigt, umfasst ein Federungselement 114, 116 einen Federungsverstärker 180. Die Federungsverstärker 180 ist auf den Kompressionsschwerpunkt 124 des Federungselementes ausgerichtet und von einem Teil des oberen Arm der Federung 118 bis zu einem Teil des unteren Arms der Federung 120 befestigt. Der Verstärker 180 erstreckt sich vorzugsweise durch die Mitte des hohlen Innenraums 138 des Federungselementes und erscheint im Wesentlichen senkrecht zum Boden, obwohl auch andere Positionen und Ausrichtungswinkel verwendet werden können.
Der Federungsverstärker 180 ist vorzugsweise eine EVA- oder Urethan-Komponente, die die Belastbarkeit und/oder die Laufqualität des Schuhs erhöht. Der Federungsverstärker kann das jeweilige Federungselement für schwerere Läufer oder solche, die eine festere Federung auf der medialen Seite des Schuhs benötigen, um z. B. die Pronation zu reduzieren, verstärken.
Der Federungsverstärker kann in ein gewünschtes Federungselement eingesetzt oder mit integrierten Aufhängern oder selbstklebend im Inneren des Federungselementes befestigt werden. Zusätzlich können Federungsverstärker mit unterschiedlichen Federkonstanten und/oder anderen Eigenschaften vorgesehen und in die medialen und lateralen Seiten der Federungselemente eingesetzt werden, um den Schuh an den individuellen Träger anzupassen.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wie in den 26A und 26B gezeigt, umfasst ein Federungselement 114, 116 eine Haltestange 182, die sich durch die Mitte 109 eines Teils der seitlichen Breite 146 des oberen Arms der Federung 118 erstreckt. Die Haltestange 182 umfasst eine Vielzahl von Gliedern 184, die sich von der Haltestange 182 senkrecht zur Haltestange durch den hohlen Innenraum 138 des Federungselementes erstrecken. Die Glieder 184 umfassen vorzugsweise ein rostfreies Stahlseil, um den oberen und den unteren Arm des Federungselementes zueinander hin zu ziehen.
Die Haltestange und die entsprechenden Glieder können zu einem oder mehreren Federungselementen eines Schuhs hinzugefügt werden, um eine statische Federkonstante in den Schuh vorzuspannen. In einer Ausführungsform des Schuhs ohne eine Haltestange und Glieder hat ein Federungselement mit einer Höhe von 25 mm beispielsweise eine Federkonstante von 640 lb/in. Dieses Federungselement könnte für eine Federkonstante von 25,2 Ib/mm auf eine Höhe von 28 mm modifiziert werden. Durch die Verwendung einer Haltestange und von Gliedern, um die Höhe des Federungselementes wieder auf 25 mm zu reduzieren, behält das resultierende Federungselement immer noch eine Federkonstante von 640 Ib/in bei, hat aber auch durch eine um 3 mm reduzierte Höhe eine Federkonstante von 25,2 Ib/mm, was eine Vorspannung von 75,6 lb ergibt. Dies führt zu einem Schritt mit höherer Energie und einem größeren „Schnappen“, wenn Druck auf die Federungselemente ausgeübt wird und diese wieder entlastet werden. In einigen Ausführungsformen können die Glieder asymmetrisch eingestellt sein, um die Gangstabilität optimieren zu können und um die anatomischen Merkmale des einzelnen Trägers bestmöglich zu unterstützen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung umfasst Änderungen an einem Winkel einer Scharnierbetätigung an dem Vorderfuß-Federungselement. 27 zeigt eine schematische Darstellung eines Scharnieraktivierungswinkels 111, wobei die Pronation, die neutrale Ausrichtung und die mediale Extension 107 mit einem Vorderfuß-Federungselement im vorderen Bereich 106 des Schuhs erreicht werden. Durch Veränderung dieses ermittelten Winkels einer Scharnierbetätigung kann der Schuh eine Überpronation ausgleichen und korrigieren, indem er den Vorderfuß in die richtige Ausrichtung mit dem Vorderfuß-Federungselement lenkt.
Die verschiedenen Eigenschaften der Federungselemente der vorliegenden Erfindung, wie oben besprochen, tragen zu einer Vielzahl von Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik bei. 28A zeigt eine Seitenansicht eines Schuhs nach dem Stand der Technik.
Wie gezeigt, hat dieser Schuh fast keinen Anstellwinkel - Abstand zwischen den Fersen- und/oder Zehenteilen des Schuhs und dem Boden. Ein vorderes Federungselement gemäß diesem Schuh hat eine Länge von 65 mm und eine Höhe von 9 mm, mit einem komprimierbaren Federweg von 4 mm. Ein hinteres Federungselement gemäß diesem Schuh hat eine Länge von 65 mm und eine Höhe von 14 mm, mit einem komprimierbaren Federweg von 7 mm. Wie weiter im Patent '351 ausgeführt, wurden solche Federungselemente mit einem geringem Bewusstsein für die Notwendigkeit einer seitlichen Torsionsstabilität entwickelt und sie verringerten auch das Gesamtenergie-Speicherpotenzial um ein erhebliches Maß.
Als solche bietet die vorliegende Erfindung verbesserte Federungselemente mit erhöhter Energiespeicherung, indem die Größe der Federungselemente sowie die Materialien und die Konstruktion verändert werden. Die Federungselemente umfassen einen Radius an der Unterseite des Schuhs, der als „Wippe“ bezeichnet wird. Im Stand der Technik beträgt der Wippenradius etwa 35 Zoll. In der vorliegenden Erfindung umfasst der Schuh vorzugsweise einen Wippenradius von etwa 20 Zoll. Der niedrigere Wippenradius begünstigt eine gleichmäßige Energieübertragung des Schuhs während eines Schritts, indem er eine bessere Beinbewegungsgeometrie im Vergleich zum Stand der Technik aufnimmt.
28B zeigt eine Seitenansicht eines Schuhs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Durch die Erhöhung der Größe und der seitlichen Stabilität der Federungselemente weist der Schuh der vorliegenden Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik eine Wippenkontur mit einem viel kleineren Radius und einem viel größeren Anstellwinkel 113 (vorzugsweise 6° oder mehr) auf.
Der Stand der Technik (wie z. B. der in 28A und in dem Patent '351 gezeigte Schuh) umfasst ein Fersen-Federungselement, das parallel zum Boden ist. Das Fersen-Federungselement der vorliegenden Erfindung ist geneigt, um den Bodenkontakt während eines Lauf- oder Gehschritts richtig einzuleiten. Der Neigungswinkel der Ferse beträgt vorzugsweise 6°, wie dargestellt, obwohl auch andere Winkel wünschenswert sein können.
Ein vorderes Federungselement 114 gemäß dem in 28B gezeigten Schuh hat eine Länge von 60 -100 mm oder mehr, vorzugsweise 95 mm, und eine Höhe von 7 - 20 mm oder mehr, vorzugsweise 16 - 18 mm. Beim Einrasten des vorderen Federungselementes weist die Höhe einen komprimierbaren Federweg von 5 - 10 mm oder mehr, vorzugsweise 8 mm, auf.
Ein hinteres Federungselement 116 gemäß diesem Schuh hat eine Länge von 60 - 95 mm oder mehr, vorzugsweise 90 mm, und eine Höhe von 12 - 30 mm oder mehr, vorzugsweise 25 mm. Beim Einrasten des hinteren Federungselementes weist die Höhe einen komprimierbaren Federweg von 8 - 15 mm oder mehr, vorzugsweise 13 mm, auf.
29 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der der Schuh 100 austauschbare Federungselemente aufweist. Der Schuh kann ein austauschbares hinteres Federungselement 116 aufweisen, indem er eine zweiteilige Laufsohle 104c umfasst. Die Laufsohle 104c umfasst ein erstes Teil 188 und ein zweites Teil 190. Das zweite Teil 190 der Laufsohle befindet sich unterhalb des hinteren Federungselementes 116. Wenn das hintere Federungselement 116 ersetzt werden muss, kann das zweite Teil 190 der Laufsohle 104c aus dem Schuh entfernt werden, wobei das Federungselement dann entfernt und durch ein neues Federungselemente ersetzt werden kann.
Zum Trennen und Ersetzen eines Federungselementes und/oder eines Teils der Laufsohle, kann die Laufsohle ein Befestigungsmaterial wie einen 3M-Dual Lock oder verschiedene Klettverschlüsse aufweisen. Es könnten auch andere Arten von Verschlüssen verwendet werden, wie z. B. elektrisch oder chemisch ablösbare Klebstoffe.
Der Austausch eines oder mehrerer Federungselemente eines Schuhs gemäß der vorliegenden Erfindung kann aus einer Vielzahl von Gründen wünschenswert sein. Ein Träger kann ein Federungselement wechseln wollen, um die Belastungsrate des vorhandenen oder des Standard-Federungselementes anzupassen. Ein schwererer Träger (mit einem Gewicht von 200 Pfund oder mehr) kann z.B. ein Standard-Federungselement durch ein „Hochleistungs“-Federungselement ersetzen wollen. Dies würde dem Träger die Möglichkeit geben, den Schuh auf sein Gewicht oder seinen Tragegenstand abzustimmen (z. B. wenn der Träger einen Rucksack oder einen anderen schweren Gegenstand trägt).
Weitere Änderungen an den Federungselementen können verschiedene Versionen umfassen, die so abgestimmt sind, dass die Pronation oder Supination minimiert wird, oder Versionen, die so abgestimmt sind, dass sie im Vergleich zur Standardgewichts- und/oder Stabilitätsfederung eine höhere Gesamtstabilität aufweisen. Abgenutzte Federungselemente oder Laufsohlenteile können durch neue ersetzt werden, und Laufsohlenteile können gegen Laufsohlenteile eingetauscht werden, die für ein anderes Gelände geeignet sind (z. B. eine Laufsohle mit Straßenprofil gegenüber einer Laufsohle mit Wanderprofil oder einer Winterlaufsohle).
Der Schuh der vorliegenden Erfindung erleichtert und optimiert eine ganze Kette von Ereignissen, die während eines Geh- oder Laufschritts geschehen - von einer im Vergleich zum Stand der Technik höheren Energiespeicherung während des Ferseneintritts bis hin zur zeitlich richtig abgestimmten Übertragung dieser Energie während des Mittelfußübergangs beim Abrollen vom Mittelfuß bis zum Zehenabstoß am Ende des Schritts.
Zu den zusätzlichen Faktoren, die in den erfindungsgemäßen Schuh integriert werden können, gehören die präzise gemessene Leistenpositionierung der Mittelfußknochen des Vorderfußes und des Fersenbeins, die Position des Scharniers in Bezug auf die Mittelfußknochen und ein Federungselement, das Timing des Ferseneintritts, des Mittelfußes, des Scharniers und des Vorderfußes zu dem Zehenabstoß in Bezug auf die Energieübertragung, eine Reihe von Neigungswinkeln der Ferse nach hinten sowie die Änderung der Länge, Breite und Höhe des Vorderfußes und anderer Mechanismen.
Die hierin anschaulich offenbarte Erfindung kann in geeigneter Weise ohne jedes Element, jeden Teil, jeden Schritt, jede Komponente oder jeden Bestandteil, die hier nicht speziell offenbart sind, durchgeführt werden. Während in der vorstehenden detaillierten Beschreibung diese Erfindung in Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen davon beschrieben wurde, und viele Details zum Zwecke der Veranschaulichung dargelegt wurden, wird es für den Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass die Erfindung für zusätzliche Ausführungsformen empfänglich ist und dass bestimmte der hierin beschriebenen Details erheblich variiert werden können, ohne von den Grundprinzipien der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7334351 [0005]

Claims

Schuh, umfassend: ein Oberteil und eine Sohle mit einem vorderen Bereich mit einem vorderen Belastungsschwerpunkt und einen hinteren Bereich mit einem hinteren Belastungsschwerpunkt; wobei die Sohle umfasst: eine Innensohle; eine Zwischensohle; eine Laufsohle; zwei integrierte Federungselemente, wobei die integrierten Federungselemente einen oberen Arm der Federung und einen unteren Arm der Federung umfassen, die an jeweiligen Enden miteinander verbunden sind; wobei die integrierten Federungselemente zwischen mindestens einem Teil der Zwischensohle und der Laufsohle angeordnet sind, wobei die integrierten Federungselemente jeweils einen Kompressionsschwerpunkt aufweisen, wobei jeder Kompressionsschwerpunkt im Allgemeinen auf den vorderen Belastungsschwerpunkt bzw. den hinteren Belastungsschwerpunkt ausgerichtet ist, wobei sich die integrierten Federungselemente im Wesentlichen seitlich über die Breite der Zwischensohle und der Laufsohle erstrecken; und wobei die Zwischensohle und die Laufsohle eine Vielzahl von Schichten und Materialien aufweisen, die an die integrierten Federungselemente angrenzen.
Schuh nach Anspruch 1, wobei die integrierten Federungselemente ein Vorderfuß-Federungselement und ein Fersen-Federungselement umfassen.
Schuh nach Anspruch 2, wobei das Vorderfuß-Federungselement eine Länge umfasst, die größer ist als eine Länge des Fersen-Federungselementes.
Schuh nach Anspruch 2, wobei das Fersen-Federungselement eine Höhe umfasst, die größer ist als eine Höhe des Vorderfuß-Federungselementes.
Schuh nach Anspruch 1, wobei das Material der Zwischensohle mindestens einen Teil des oberen Arms der Federung umgibt.
Schuh nach Anspruch 1, wobei das Material der Laufsohle mindestens einen Teil des unteren Arms der Federung umgibt.
Schuh nach Anspruch 1, wobei mindestens ein integriertes Federungselement zwei sich überschneidende Bögen umfasst, die durch den oberen und den unteren Arm der Federung definiert sind, die eine Mandorla bilden, welche einen hohlen Federungsbereich dazwischen definiert.
Schuh nach Anspruch 1, wobei mindestens ein integriertes Federungselement ein Gelenk umfasst, das so konfiguriert ist, dass es den oberen Arm der Federung und den unteren Arm der Federung an den jeweiligen Enden des oberen Arms der Federung und des unteren Arms der Federung miteinander verbindet.
Schuh nach Anspruch 8, wobei das Gelenk mindestens ein Elastomer-, Polymer- oder ein mechanisches Scharnier umfasst.
Schuh nach Anspruch 1, wobei mindestens ein integriertes Federungselement einen Federungskern aus Karbon und variabel angeordnete Polypropylenfasern umfasst, wobei die variabel angeordneten Polypropylenfasern so konfiguriert sind, dass sie den Federungskern aus Karbon überlagern.
Schuh nach Anspruch 1, weiterhin umfassend mindestens zwei integrierte Federungselemente: ein vorderes integriertes Federungselement, das unter dem vorderen Bereich des Oberteils und der Sohle angeordnet ist, und ein hinteres integriertes Federungselement, das unter dem hinteren Bereich des Oberteils und der Sohle angeordnet ist, wobei jeweils das vordere integrierte Federungselement und das hintere integrierte Federungselement eine hohle Mandorla-Form umfassen, die durch einen oberen Arm der Federung und einen unteren Arm der Federung definiert ist, die durch mindestens ein Gelenk verbunden sind, das so konfiguriert ist, dass es den oberen Arm der Federung und den unteren Arm der Federung an den jeweiligen Enden des oberen Arms der Federung und des unteren Arms der Federung verbindet.
Schuh nach Anspruch 11, wobei das vordere integrierte Federungselement einen Kompressionsschwerpunkt aufweist, der im Allgemeinen auf den vorderen Belastungsschwerpunkt ausgerichtet ist, wobei das vordere integrierte Federungselement umfasst: eine Länge von 60 - 100 mm, definiert durch einen Abstand zwischen den Enden des oberen Arms der Federung und/oder den Enden des unteren Arms der Federung; und eine Höhe von 7 - 20 mm, definiert durch einen Abstand zwischen einer Mitte des oberen Arms der Federung und einer Mitte des unteren Arms der Federung.
Schuh nach Anspruch 11, wobei die Zwischensohle einen öffenbaren Hohlraum umfasst, der sich über eine seitliche Breite des vorderen integrierten Federungselementes erstreckt, das zwischen einem Teil der Zwischensohle und einem Teil des oberen Arms der Federung des vorderen integrierten Federungselementes angeordnet ist, wobei sich der öffenbare Hohlraum in Längsrichtung von einem Ende des oberen Arms der Federung des vorderen integrierte Federungselementes zu einem anderen Punkt entlang einer Länge des oberen Arms der Federung erstreckt.
Schuh nach Anspruch 13, wobei die Zwischensohle weiterhin eine Stoffkante umfasst, die sich entlang eines Umfangs des öffenbaren Hohlraums erstreckt, wobei die Stoffkante an einem Teil der Zwischensohle und dem oberen Arm der Federung des vorderen integrierten Federungselements anliegt.
Schuh nach Anspruch 11, wobei das hintere integrierte Federungselement eine komprimierbare Schicht umfasst, die zwischen einem Teil der Laufsohle und dem unteren Arm der Federung des hinteren integrierten Federungselements angeordnet ist, wobei sich die komprimierbare Schicht entlang einer Länge des unteren Arms der Federung erstreckt.
Schuh nach Anspruch 11, wobei das hintere integrierte Federungselement einen Kompressionsschwerpunkt umfasst, der im Allgemeinen auf den hinteren Belastungsschwerpunkt ausgerichtet ist, wobei das hintere integrierte Federungselement umfasst: eine Länge von 60 - 95 mm, definiert durch einen Abstand zwischen den Enden des oberen Arms der Federung und/oder den Enden des unteren Arms der Federung; und eine Höhe von 12 - 30 mm, definiert durch einen Abstand zwischen einer Mitte des oberen Arms der Federung und einer Mitte des unteren Arms der Federung.
Schuh nach Anspruch 11, wobei die Sohle mindestens einen Hohlraum umfasst, der über einem Teil einer seitlichen Breite des hinteren integrierten Federungselements angeordnet ist, das zwischen einem Teil der Sohle und einem Teil des oberen Arms der Federung des hinteren integrierten Federungselements angeordnet ist.
Schuh nach Anspruch 17, wobei die Sohle eine Vielzahl von Hohlräumen umfasst, die im Allgemeinen in gleichem Abstand über die seitliche Breite der Zwischensohle zwischen einem Teil der Sohle und einem Teil des oberen Arms der Federung des hinteren integrierten Federungselements angeordnet sind.
Schuh, umfassend: ein Oberteil mit einem vorderen Bereich mit einem vorderen Belastungsschwerpunkt und einem hinteren Bereich mit einem hinteren Belastungsschwerpunkt; eine Innensohle; eine Zwischensohle, umfassend eine Vielzahl von Schichten und Materialien und weiterhin umfassend mindestens einen konvexen Arm der Federung, der in einen Teil der Zwischensohle integriert ist, wobei der mindestens eine konvexe Arm der Federung ein Verbundmaterial umfasst, das eine höhere Widerstandsfähigkeit aufweist als die Vielzahl von Schichten und Materialien der Zwischensohle; eine Laufsohle, umfassend eine Vielzahl von Schichten und Materialien, und weiterhin umfassend mindestens einen konkaven Arm der Federung, der in einen Teil der Laufsohle integriert ist, wobei der mindestens eine konkave Arm der Federung ein Verbundmaterial aufweist, das eine höhere Widerstandsfähigkeit aufweist als die Vielzahl von Schichten und Materialien der Laufsohle; wobei ein erstes Ende des mindestens einen konvexen Arms der Federung mit einem ersten Ende des mindestens einen konkaven Arms der Federung verbunden ist, und wobei ein zweites Ende des mindestens einen konvexen Arms der Federung mit einem zweiten Ende des mindestens einen konkaven Arms der Federung verbunden ist, wobei der mindestens eine konvexe Arm der Federung und der mindestens eine konkave Arm der Federung so konfiguriert sind, dass sie ein mandorlaförmiges Federungselement bilden, das zwischen der Zwischensohle und der Laufsohle integriert ist, und einen Kompressionsschwerpunkt, der in der Mitte des mandorlaförmigen Federungselementes definiert ist, wobei der Kompressionsschwerpunkt im Allgemeinen auf mindestens einen des vorderen Belastungsschwerpunktes und des hinteren Belastungsschwerpunktes ausgerichtet ist, wobei sich das mandorlaförmige Federungselement im Wesentlichen seitlich über eine Breite der Zwischensohle und der Laufsohle erstreckt.
Schuh nach Anspruch 19, weiterhin umfassend ein Gelenkelement, wobei das mindestens eine Gelenkelement so konfiguriert ist, dass es die ersten und zweiten Enden des mindestens einen konvexen Arms der Federung mit den ersten und zweiten Enden des mindestens einen konkaven Arms der Federung befestigt.
Schuh nach Anspruch 20, wobei das mindestens eine Gelenk ein Elastomer umfasst, das zwischen mindestens einem Paar der ersten und zweiten Enden angeordnet ist.
Schuh nach Anspruch 20, wobei das mindestens eine Gelenk einen Wulst aus Silikon umfasst, der neben einer Überlappung von mindestens einem Paar der ersten und zweiten Enden angeordnet ist.
Schuh nach Anspruch 20, wobei das mindestens eine Gelenk ein Polymerscharnier mit einem ersten Einsatz und einem zweiten Einsatz umfasst, wobei das erste Ende oder das zweite Ende des mindestens einen konvexen Arms der Federung so konfiguriert ist, dass es in dem ersten Einsatz steckt, und wobei das erste Ende oder das zweite Ende des mindestens einen konkaven Arms der Federung so konfiguriert ist, dass es in dem zweiten Einsatz steckt.
Schuh nach Anspruch 20, wobei das mindestens eine Gelenk ein Elastomerscharnier umfasst, wobei das erste Ende oder das zweite Ende des mindestens einen konvexen Arms der Federung so konfiguriert ist, dass es in einem Teil des Elastomerscharniers steckt, und wobei das erste Ende oder das zweite Ende des mindestens einen konkaven Arms der Federung so konfiguriert ist, dass es in einem anderen Teil des Elastomerscharniers steckt.
Schuh nach Anspruch 19, wobei der mindestens eine konkave Arm der Federung ein steiferes Material umfasst als der mindestens eine konvexe Arm der Federung.
Schuh nach Anspruch 19, wobei das mandorlaförmige Federungselement eine Vielzahl von Karbonfasern umfasst, wobei mindestens 20 % der Vielzahl von Karbonfasern seitlich über eine Fläche des mandorlaförmigen Federungselementes ausgerichtet sind, und wobei nicht mehr als 80 % der Vielzahl von Karbonfasern längs über die Fläche des mandorlaförmigen Federungselementes ausgerichtet sind.
Schuh nach Anspruch 26, wobei bis zu 100 % der Vielzahl von Karbonfasern gegeneinander vorgespannt sind, wobei die Vielzahl von Fasern in einem Winkel von mindestens 20 Grad vorgespannt sind.
Schuh nach Anspruch 19, wobei der mindestens eine konkave Arm der Federung einen Federungspuffer umfasst, der auf den Kompressionsschwerpunkt ausgerichtet ist, wobei der Federungspuffer in einen hohlen Innenraum des mandorlaförmigen Federungselementes hineinragt.
Schuh nach Anspruch 19, wobei das mandorlaförmige Federungselement einen Federungsverstärker in einem hohlen Innenraum des mandorlaförmige Federungselementes umfasst, der auf den Kompressionsschwerpunkt ausgerichtet ist, wobei der Federungsverstärker mit einem Teil des mindestens einen konvexen Arms der Federung in Wirkverbindung steht und sich auf einen Teil des mindestens einen konkaven Arms der Federung erstreckt.
Schuh nach Anspruch 19, wobei das mandorlaförmige Federungselement eine Haltestange umfasst, die sich seitlich über mindestens einen des konvexen Arms der Federung und des konkaven Arms der Federung erstreckt, und eine Vielzahl von Gliedern umfasst, die so konfiguriert sind, dass sie mit der Haltestange durch den Kompressionsschwerpunkt verbunden sind, und in einen hohlen Innenraum des mandorlaförmigen Federungselements hineinragen.
Schuh, umfassend: ein Oberteil mit einem vorderen Bereich mit einem vorderen Belastungsschwerpunkt und einem hinteren Bereich mit einem hinteren Belastungsschwerpunkt; eine Innensohle mit einer hochdichten Einlegesohle; eine Zwischensohle mit einer Vielzahl von Schichten und Materialien; eine Laufsohle mit Gummi; ein erstes mandorlaförmiges Federungselement mit einem oberen Arm der Federung und einem unteren Arm der Federung; wobei das erste mandorlaförmige Federungselement zwischen mindestens einem Teil der Zwischensohle und der Laufsohle angeordnet ist, wobei das erste mandorlaförmige Federungselement einen Kompressionsschwerpunkt hat, wobei der Kompressionsschwerpunkt im Allgemeinen auf den vorderen Belastungsschwerpunkt ausgerichtet ist, wobei sich das erste mandorlaförmige Federungselement im Wesentlichen seitlich über eine Breite der Zwischensohle und der Laufsohle erstreckt; ein zweites mandorlaförmiges Federungselement mit einem oberen Arm der Federung und einem unteren Arm der Federung; und wobei das zweite mandorlaförmige Federungselement zwischen mindestens einem Teil der Zwischensohle und der Laufsohle angeordnet ist, wobei das zweite mandorlaförmige Federungselement einen Kompressionsschwerpunkt hat, wobei der Kompressionsschwerpunkt im Allgemeinen auf den hinteren Belastungsschwerpunkt ausgerichtet ist, wobei sich das zweite mandorlaförmige Federungselement seitlich über eine Breite der Zwischensohle und der Laufsohle erstreckt.
Schuh nach Anspruch 31, wobei das erste mandorlaförmige Federungselement eine Höhe von einer Mitte des oberen Arms der Federung zu einer Mitte des unteren Arms der Federung von 7 - 20 mm umfasst, wobei die Höhe einen komprimierbaren Federweg von 5 - 10 mm umfasst.
Schuh nach Anspruch 31, wobei das zweite mandorlaförmige Federungselement eine Höhe von einer Mitte des oberen Arms der Federung zu einer Mitte des unteren Arms der Federung von 12 - 30 mm umfasst, wobei die Höhe einen komprimierbaren Federweg von 8 - 15 mm umfasst.
Schuh nach Anspruch 31, wobei die Vielzahl von Schichten der Zwischensohle eine Stärke von 4 - 10 mm an mindestens einem der Kompressionsschwerpunkte umfasst.
Schuh nach Anspruch 31, wobei die Laufsohle eine zweiteilige Laufsohle umfasst, wobei ein Teil der zweiteiligen Laufsohle abnehmbar ist, und wobei das zweite mandorlaförmige Federungselement durch ein anderes mandorlaförmiges Federungselement ersetzt werden kann.